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题名螺纹杆桩复合地基桩周土扰动细观试验研究
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作者
陈晓斌
段嘉洁
杨严龙
李雨婷
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机构
中南大学土木工程学院
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出处
《铁道科学与工程学报》
北大核心
2025年第7期3025-3036,共12页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51978674)。
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文摘
螺纹杆桩作为一种异形变截面桩,其承载机理和荷载传递机制较直杆桩更为复杂。为了明确螺纹杆桩承载过程中桩周土的扰动范围和程度,对螺纹杆桩桩周土扰动特征开展细观试验研究。通过室内模型试验与CT(computed tomography)扫描技术初步探讨螺纹杆桩和直杆桩的承载性能差异,以及2种桩型桩周土的扰动状态,结合颗粒流数值模拟从宏细观2个层面研究螺纹杆桩在竖向荷载作用下桩周土的扰动范围与程度。采用CT扫描技术对试验前后的模型地基分别进行1次扫描,精确记录桩周土的位移,从而构建螺纹杆桩的校正颗粒流模型,对桩周土的竖向位移、配位数、力链等变化规律开展研究。结果表明,在相同条件下,螺纹杆桩的极限承载力较直杆桩提高了约60%。CT扫描和数值模拟结果显示,螺纹杆桩对桩周砂土颗粒的影响明显高于直杆桩,影响范围约为直杆桩的2倍。通过分析桩周砂土的位移、配位数变化规律,结果显示,在极限荷载作用下,螺纹杆桩桩周砂土在0.75倍桩径范围内发生显著扰动,在0.75~1倍桩径范围内发生微小扰动,在1倍桩径范围外则呈现明显的挤土效应。螺纹杆桩桩周土的接触力链分布较直杆桩更粗更密集,进一步表明螺纹杆桩的承载能力更强,桩周土扰动更为剧烈。研究结果可为螺纹杆桩的实际工程应用和相关理论研究提供参考。
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关键词
螺纹杆桩
复合地基
桩周土扰动
细观试验
CT扫描
颗粒流
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Keywords
threaded rod pile
composite foundation
soil disturbance around pile
microscopic experiment
CT scan
particle flow
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分类号
TU473.1
[建筑科学—结构工程]
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